摘要：在国内弯沉检测已经是一项很成熟的技术了，在埃塞俄比亚的道路修筑几乎没有用弯沉来控制公路质量。随着最近几年，中国制造慢慢走近非洲，埃塞俄比亚高速公路的修筑也开始使用中国规范，因此弯沉检测也渐渐步入埃塞俄比亚道路检测中。然而，在埃塞俄比亚市场上什么样的车适合用于公路弯沉检测，以及对弯沉检测的主要影响因素，这需要通过不同路面结构的弯沉测定实验进行评定；最后提出了适合埃塞俄比亚的贝克曼梁法测定弯沉的标准车。
关键词：埃塞俄比亚；弯沉检测；影响因素；标准车
前言
在埃塞俄比亚改建公路的设计主要用的是AASHTO设计标准，路基设计参数为现场CBR。而在实际工程质量控制中主要用现场压实度来控制，个人经验感觉现场压实度不能反应路基的承载力，对每层的压实情况的控制也有局限性。通过埃塞连接线实践经验，了解了弯沉检测，弯沉值能够反应路基1.5m范围内的承载力情况，对每层检测的密度较大，能很好的控制路基工程质量。为了让弯沉车更广泛的应用与埃塞俄比亚的工程项目中，则需要研究埃塞俄比亚市场上哪种车能用于弯沉检测，以及弯沉车的各参数对弯沉的影响，提出适合埃塞俄比亚弯沉检测的标准车参数。
1 贝克曼梁弯沉测定的弯沉车发展情况
我国早期一直规定用解放牌CA-10B型及黄河牌JN-150型作为贝克曼梁测定弯沉的两个荷载等级的标准车。但后来这两种车型逐渐淘汰，不再生产，一段时间找到标准车进行弯沉测定都变得困难。因此，1995年版《公路路基路面现场测试规程》对标准车的规定进行了修订，取消了对典型车型的规定。同时，根据我国交通运输荷载的发展，新修订2008版《公路路基路面现场测试规程》为与之保持一致，取消BZZ-60标准车，统一采用BZZ-100标准车。
美国一些州甚至要求弯沉标准车采用同一个弯沉车，其他弯沉车需要定期溯源到此标准弯沉车。与我国标准车要求相比，相同在于均采用单后轴的弯沉车，对后轴重、轮胎气压进行了规定。轴重、轮胎气压各不同，这是由于路面设计方法的标准轴载的双圆模型各有差异。通过与国内车辆的比较，在埃塞市场上，菲亚特（FIAT）大卡车前后轴间距3.9m，左右轮间距1.8m，以及老式宝马牌大卡车能用于弯沉检测。
2 弯沉车对弯沉测定的影响因素分析
根据国内外相关资料，影响路表弯沉测定的主要因素为弯沉车的单后轴各参数，包括荷载大小和轴载结构（轮胎尺寸、轮胎间距等）和轮胎的变形特点（轮胎类型、轮胎压力等）。
按照法国规范后轴130KN与国内规范后轴100KN的不同轴载，对不同结构层的检测，得出一组数据，如表1。
表1 不同轴载弯沉车弯沉对比
对表1数据分析，荷载大小直接影响测量弯沉的大小，根据我国大量试验数据回归分析，当其他条件一定时，测定弯沉值与测定时荷载大小的0.8 ～ 0.9 次方成正比。可见，测定时荷载大小对弯沉值测定结果影响最为直接。
2.3轮胎类型
轮胎按胎体结构不同可分为斜交轮胎（普通断面轮胎）、带束斜交轮胎和子午线轮胎，斜交轮胎一般用“ -” 表示；而子午线轮胎用“R” 表示。根据相关文献，轮胎类型主要是影响荷载作用变形均匀性和轮胎的压力。研究认为，子午线轮胎的轮胎压力较大，而其变形更加均匀，在相同条件下，子午线轮胎的弯沉测定值较斜交轮胎低。斜交轮胎应用较早，早期的弯沉车基本采用斜交轮胎，因此目前绝大部分弯沉测定车仍然采用的是斜交轮胎。
在埃塞俄比亚市场上，大部分的车所用的轮胎是子午线轮胎，如9R20，12R20。通过对12R20轮胎接地面积计算，12R20轮胎接触面积偏小。
2.4轮胎花纹
轮胎的花纹形状分为普通花纹，越野花纹和混合花纹。对于货车主要采用普通花纹，又称为公路花纹，普通花纹细而浅，因此一般弯沉测定采用普通花纹轮胎，而不得采用越野和混合花纹轮胎。普通花纹又分为横向花纹、纵向花纹和纵横混合花纹。其路面荷载抗变形特点各有差异，如横向花纹的特点是胎面横向连续，纵向断开，因而胎面横向刚度大，而纵向刚度小；而纵向花纹，胎面纵向连续，横向断开，因而胎面纵向刚度大，而横向刚度小。
2.5轮胎层级
层级即轮胎在规定的使用条件下，能够承受最大负荷的特定强度标记。轮胎的层级直接反应了斜交轮胎的抗变形能力，层级越大，抗变形能力越大；一般来说，轮胎越宽，其层级也越大。为了保证弯沉测定的一致性，要求轮胎的层级不低于12，主要是避免弯沉车加载中轮胎不至于产生较大的变形，影响弯沉车在荷载作用下变形的均匀性。现在的货车为了使得设计能够承受更重的荷载，大卡车的轮胎层级普遍大于12 层，对于10 -20 in或者11 -20 in轮胎，低于12层级的极少，如我国原100 kN标准黄河JN150车对应的轮胎层级为16。但是，对于中卡等，依然会有层级较低的轮胎。
2.6轮胎压力
图1为不同轮胎充气压力不同轮胎尺寸下的路面弯沉情况，结构1为路基土顶面；结构2为级配碎石底基层顶面；结构3 为沥青表面层。可以看出随着轮胎充气压力增加，测定的弯沉有所增加，轮胎压力由0.4 MPa增加到0.75 MPa，对于同一结构，相应的弯沉约增加了2% ～ 5%。由此可见，其他条件相同的情况下，轮胎充气压力对于弯沉测定影响是有限的。
图1 100 kN荷载下不同轮胎充气压力不同轮胎尺寸下的路面弯沉
3. 埃塞贝克曼梁测定弯沉车的建议
弯沉车的差异直接影响到弯沉测定的差异性和一致性，但同型号的弯沉车影响较小，埃塞俄比亚常用的菲亚特（FIAT）以及宝马牌大卡车比较常见，能用于弯沉检测。通过前面的分析会发现影响弯沉测定的主要因素是单后轴的荷载大小和弯沉车的轮胎，弯沉车统一型号很难，但是确定一个标准轮胎还是较容易达到的，建议的弯沉标准车的参数见表2.
参考文献：
[1]中华人民共和国交通部.JTGE60 -2008公路路基路面现场测试规程[ S] .北京：人民交通出版社，2008.
论文作者:魏助
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：轮胎论文; 埃塞俄比亚论文; 荷载论文; 花纹论文; 层级论文; 标准论文; 路基论文; 《基层建设》2019年第13期论文;